это быстро и бесплатно
Оформите заказ сейчас и получите скидку 100 руб.!
Ознакомительный фрагмент работы:
Контрольная работа
Решение задачи с помощью программ Mathcad и MatLab
Содержание
Задание
1. Теоретический расчет формул
2. Программа в Matchad
3. Программа в Matlab
Выводы по работе
Задание
Легкая заряженная частица падает вертикально вниз (под влиянием силы тяжести) на одноименно заряженную пластину (начальная скорость обеспечивает движение вниз независимо от соотношения силы тяжести и силы отталкивания). Промоделировать движение частиц, считая поле, созданное пластиной однородным.
Исходные данные:
a) m=10^(-3);
b) q=10^(-9);
c) qp=10^-6);
d) r0=1;
e) ε0=8,85*10^(-12);
f) ε=1;
g) g=9,8.
1. Теоретический расчет формул
Рис. 1. Частица падает на пластину
Данная частица меняет свою высоту над пластиной и скорость движения в 2 случаях:
1. Частица падает на пластину под влиянием силы тяжести. Высота rменяется по закону: r =r0+ν01*t+(g*t^2)/2 . Так как ν01=0, то r=r0 – (g*t^2)/2. Подлетая к пластине на эту частицу действует отталкивающая сила, равная силе Кулона Fk=(qпл*q)/(4*π*ε0*ε*r^2). В какой-то момент t0 скорость частицы будет равна 0, т.е. она «повиснет в воздухе», ее результирующая сила также равна 0: F=Fk+Fm=0. => (qпл*q)/(4*π*ε0*ε*r^2)=mg =>
r - - минимальное значение высоты,на которое падает частица
Скорость меняется по закону:
ν(t)=ν0+dr/dt=2*r0/t–g*t
2. Частица отталкивается от пластины под влиянием силы Кулона. Высота меняется по закону:
r =rк+ν02*t+(а*t^2)/2. Так как ν02=0, получим:
.
Скорость менятся по закону: ν(t)=dr/dt
2. Программа в Mathcad
Исходные данные:
Результаты расчетов:
Задано:
3. Программа в Matlab
m=10^(-3);
q=10^(-9);
qp=10^(-6);
r0=1;
e0=8.85*10^(-12);
e=1;
g=9.8;
rk=sqrt((qp*q)/4*pi*e0*e*m*g);
t1=[0:0.08:0.48];
r1=r0-(g*t1.^2)./2
subplot(2,2,1);plot(t1,r1)
grid on
xlabel('t')
ylabel('r1')
v1=r0./t1-g.*t1
subplot(2,2,2);plot(t1,v1)
grid on
xlabel('t')
ylabel('v1')
t2=[0.5:1:6.5];
r2=rk+((qp*q)/(4*pi*e0*e*m)).*(t2.^2)./2
subplot(2,2,3);plot(t2,r2)
grid on
xlabel('t')
ylabel('r2')
v2=((qp*q)/(4*pi*e0*e*m)).*t2
subplot(2,2,4);plot(t2,v2)
grid on
xlabel('t')
ylabel('v2')
Результат:
Выводы по работе
Данная задача была решена с помощью двух программ: Mathcad и MatLab. Были построены зависимости высоты, на которой находится точка, от времени и скорости движения этой частицы от времени. Были построены 4 графика: первые 2 – это случай, когда частица падает вниз, а 2 других – частица оттолкнулась от данной пластины. В первом случае высота rуменьшается под действием силы тяжести от некоторого значения r0 до какого-то конечного значения rk. Скорость также уменьшается, так как на нее действует сила Кулона. Она «тормозит» данную частицу. При каком-то значении t0сила Кулона становится равной силе тяжести, а затем и больше нее по модулю, поэтому частица отталкивается и летит вверх по той же траектории (в идеальном случае). Значение rувеличивается, скорость также увеличивается.
Сделайте индивидуальный заказ на нашем сервисе. Там эксперты помогают с учебой без посредников
Разместите задание – сайт бесплатно отправит его исполнителя, и они предложат цены.
Цены ниже, чем в агентствах и у конкурентов
Вы работаете с экспертами напрямую. Поэтому стоимость работ приятно вас удивит
Бесплатные доработки и консультации
Исполнитель внесет нужные правки в работу по вашему требованию без доплат. Корректировки в максимально короткие сроки
Гарантируем возврат
Если работа вас не устроит – мы вернем 100% суммы заказа
Техподдержка 7 дней в неделю
Наши менеджеры всегда на связи и оперативно решат любую проблему
Строгий отбор экспертов
К работе допускаются только проверенные специалисты с высшим образованием. Проверяем диплом на оценки «хорошо» и «отлично»
Работы выполняют эксперты в своём деле. Они ценят свою репутацию, поэтому результат выполненной работы гарантирован
Ежедневно эксперты готовы работать над 1000 заданиями. Контролируйте процесс написания работы в режиме онлайн
Написать отчет по учебной практике. Есть только методичка и название...
Отчет по практике, Реклама и PR
Срок сдачи к 8 авг.
нужны две статьи на разные уникальные актуальные темы по архитектуре...
Статья, Архитектура
Срок сдачи к 3 авг.
Написать курсовую работу
Курсовая, Управление в технических системах, теория автоматического управления
Срок сдачи к 7 авг.
Составить предложения 4 штуки чтобы в них были слова: дождь,море, рука
Услуги корректора, Русский язык
Срок сдачи к 3 авг.
Без ии! исследование дневников с сайта "прожито"
Другое, История повседневности
Срок сдачи к 23 авг.
Разработка эффективной методики воспитания скоростно-силовых способностей у мальчиков 12–14 лет с использованием круговой тренировки с отягощениями на уроках физической культуры
ВКР, Физическая культура и спорт
Срок сдачи к 7 авг.
Отчет по практике, во бакалавриат, строительство - учебная
Отчет по практике, Строительство
Срок сдачи к 4 авг.
Профиль вычислительные машины, комплексы, системы и сети.
Диплом, Прикладная информатика
Срок сдачи к 7 авг.
Нужно выполнить отчет по производственной практике по курсовой работе
Отчет по практике, Маркетинг
Срок сдачи к 18 сент.
Написать третью главу магистерской диссертации на тему "Прокурор и его полномочия в уголовном судопроизводстве. Проблемные аспекты"
ВКР, Уголовное право
Срок сдачи к 1 сент.
Написать первую главу магистерской диссертации и научную статью по третьей главе.
Магистерская диссертация, Управление инвестиционно-строительной деятельностью
Срок сдачи к 20 сент.
выполнить конрольную работу
Контрольная, Дисциплина "Методы принятия управленческих решений"
Срок сдачи к 25 авг.
Организационно-правовое обеспечение защиты персональных данных в государственном (муниципальном) органе
Диплом, Государственное и муниципальное управление (Синергия)
Срок сдачи к 16 авг.
Технологии привлечения на государственную гражданскую (муниципальную) службу квалифицированных специалистов
Диплом, Государственное муниципальное управление (Синергия)
Срок сдачи к 23 авг.
Заполните форму и узнайте цену на индивидуальную работу!